小球在半徑為R的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運動,試分析圖中的θ(小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角)與線速度v、周期T的關(guān)系。(小球的半徑遠(yuǎn)小于R。)
θ越大(即軌跡所在平面越高),v越大,T越小。
小球做勻速圓周運動的圓心在和小球等高的水平面上(不在半球的球心),向心力F是重力G和支持力N的合力,所以重力和支持力的合力方向必然水平。如圖所示有: ,由此可得:
,(式中h為小球軌道平面到球心的高度)?梢,θ越大(即軌跡所在平面越高),v越大,T越小。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,AB是半徑為R的1/4光滑圓弧軌道。B點的切線在水平方向,且B點離水平地面高為h,有一質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)從A點靜止開始滑下。求:
(1)物體運動到B點時的速率
(2)物體運動到B點時,對軌道的壓力
(3)物體落地點到B點的距離

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)旋轉(zhuǎn)秋千是游樂園里常見的游樂項目,它有數(shù)十個座椅通過纜繩固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上,每一座椅可坐一人。啟動時,座椅在旋轉(zhuǎn)圓盤的帶動下圍繞豎直的中心軸旋轉(zhuǎn)飄游,如圖甲所示,我們把這種情況抽象為圖乙的模型:一質(zhì)量m=40kg的球通過長L=12.5m的輕繩懸于豎直面內(nèi)的直角桿上,水平桿長L′=7.5m。整個裝置繞豎直桿轉(zhuǎn)動,繩子與豎直方向成角。當(dāng)θ =37°時,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)繩子的拉力大。
(2)該裝置轉(zhuǎn)動的角速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用兩根長度相同的輕繩OAAB連結(jié)釘子O和兩個質(zhì)量相等的小球,當(dāng)兩小球在光滑水平桌面上做勻速圓周運動時,兩段繩的張力之比為TOA : TAB =__________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲、乙、丙三個物塊放在旋轉(zhuǎn)圓臺上,動摩擦因數(shù)均為µ,甲的質(zhì)量為2m,乙、丙質(zhì)量均為m;甲、乙離軸為R,丙離軸為2R,物塊隨圓臺一起旋轉(zhuǎn)時,(   )
A.丙物塊的向心加速度最小B.乙物塊的靜摩擦力最小
C.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時,乙比甲先滑動D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時,丙比甲先滑動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(本題14分)兩百多年來,自行車作為一種便捷的交通工具,已經(jīng)融入人們的社會生活之中,騎自行車出行,不僅可以減輕城市交通壓力和減少汽車尾氣污染,而且還可以作為一項很好的健身運動。
小題1:右圖為一種早期的自行車,這種不帶鏈條傳動的自行車前輪的直徑很大,這樣的設(shè)計在當(dāng)時主要是為了(  )
A.提高速度
B.提高穩(wěn)定性
C.騎行方便
D.減小阻力
小題2:自行車的設(shè)計蘊含了許多物理知識,利用所學(xué)知識完成下表
自行車的設(shè)計
目的(從物理知識角度)
車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架
減輕車重
車胎變寬
 
自行車后輪外胎上的花紋
 
小題3:小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后,設(shè)計了一個課題,名稱為:快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是:通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度,推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行,他得到如下的數(shù)據(jù):在時間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N,那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度=             ;要推算自行車的騎行速度,還需要測量的物理量有                                 ;自行車騎行速度的計算公式v=             。

小題4:與普通自行車相比,電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。
在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動車達(dá)到最大速度時,牽引力為       N,當(dāng)車速為2m/s時,其加速度為         m/s2(g=10m/s2)。
規(guī)格
后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機
車型
14電動自行車
額定輸出功率
200W
整車質(zhì)量
40Kg
額定電壓
48V
最大載重
120 Kg
額定電流
4.5A
小題5:以自行車代替汽車出行,可以減少我們現(xiàn)代生活中留下的“磁足跡”,積極應(yīng)對全球氣候變暖的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們的各種行為留下的“磁足跡”可以用直觀的“磁足跡計數(shù)器”進行估算。比如:
開車的二氧化碳排放量(Kg)=汽油消耗升數(shù)×2.2
設(shè)騎車代替開車出行100Km,可以節(jié)約9L,則可以減排的二氧化碳越(  )
A.100Kg
B.20Kg
C.9 Kg
D.2.2 Kg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一個圓盤能夠在水平面內(nèi)繞其圓心O勻速旋轉(zhuǎn),盤的邊緣為粗糙平面(用斜線表示)其余為光滑平面。現(xiàn)用很輕的長L="5" cm的細(xì)桿連接A、B兩個物體(看做質(zhì)點),A、B的質(zhì)量分別為mA="0.1" kg和mB="0.5" kg,B放在圓盤的粗糙部分,A放在圓盤的光滑部分。并且細(xì)桿指向圓心,A離圓心O為10cm,如圖所示,當(dāng)圓盤以n=2轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時,A和B能跟著一起作勻速圓周運動。()求:

(1)B受到的摩擦力的大小。
(2)細(xì)桿所受的作用力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為M=1.0Kg的物體A置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的平臺上。物體A用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m=0.4Kg的物體B相連,物體B懸于空中。假定A與軸O的距離r=0.5m,A與平臺間的最大靜摩擦力為重力的0.3倍。(g取10m/s2),求:
(1)物體A與圓盤保持相對靜止且不受摩擦力時,平臺的角速度ω0;
(2)為使物體A與圓盤相對靜止,圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度的大小范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一質(zhì)點做半徑為60cm的勻速圓周運動,它在0.2s內(nèi)轉(zhuǎn)過了300角,則該質(zhì)點的線速度、角速度和轉(zhuǎn)速是多大?

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同步練習(xí)冊答案